使用彎曲原理的產(chǎn)品大多為平行四邊形或雙彎曲型。
彎曲作為一種測量原理提供了極好的線性度。與其他測量原理相比,彎曲梁具有較高的應(yīng)變水平和較大的撓度。這反過來意味著,雖然電池承受更大的靜態(tài)過載,機械停止更可行。動態(tài)過載能力是優(yōu)秀的,因為典型的高撓度。
1.1剪切梁稱重傳感器
剪力(梁)測力元件已成為越來越受歡迎的所有類型的中、高容量的應(yīng)用。剪切作為一種測量原理,為給定的容量、良好的抗側(cè)載荷和對加載點的相對較小的靈敏度提供了一個標(biāo)準(zhǔn)剖面。
在梁的截面A - A,一個凹槽已經(jīng)加工在每一邊,留下一個相對薄的網(wǎng)在中心。就像在結(jié)構(gòu)工字梁中一樣,荷載施加的大部分剪力由腹板承擔(dān),而彎矩主要由翼緣抵抗。在中性軸上,彎曲應(yīng)力可以忽略不計,腹板上的應(yīng)力狀態(tài)是一種純剪切狀態(tài),作用于垂直和水平方向。結(jié)果表明,主軸距梁縱軸為±45o,對應(yīng)的主應(yīng)變大小相等,符號相反。一對應(yīng)變片安裝在腹板兩側(cè),并連接在全橋電路中進行負(fù)載測量。雖然將應(yīng)變計安裝在某種凹槽中比較困難,但它們可以很容易地密封起來,免受環(huán)境影響。
低容量的剪切測力元件很難生產(chǎn),因為它們需要非常薄的腹板來獲得必要的應(yīng)變水平。在梁的結(jié)構(gòu)中,由于單端梁變得昂貴和笨重,高承載力剪切荷載單元通?;陔p剪腹板。剪力梁測力單元對加載點相對不敏感,并提供良好的抗側(cè)荷載。這簡化了它在許多稱重應(yīng)用中的使用。過載能力通常比彎曲梁稍好一些,盡管機械阻止不太可行,因為最小的撓度。
1.2柱式稱重傳感器
柱式稱重傳感器可以基于剪切,彎曲,環(huán)扭或柱測量。柱式稱重傳感器的歷史可以追溯到最早的應(yīng)變計傳感器。如下所示,column元素由一個(單列)或多個(多列)成員組成。
雖然概念上很簡單,但柱式元件有許多特殊的特性,這使得這些類型的測壓元件難以設(shè)計和生產(chǎn)。就其橫截面而言,柱本身應(yīng)該足夠長,以提供一個不受端部條件影響的均勻應(yīng)變場。由于柱的結(jié)構(gòu)受離軸或偏心載荷分量的二階影響,必須做好準(zhǔn)備,以盡量減少這些影響,例如在柱的上端使用兩個隔板。
由于柱的截面變化,柱的測力元件在荷載作用下發(fā)生變形(泊松比),因而具有固有的非線性特性。這種非線性可以用半導(dǎo)體壓力表來補償,連接在正負(fù)激勵線上。因此,半導(dǎo)體計的輸出作為反饋,以非線性誤差的相反方向調(diào)整電橋電壓。
當(dāng)設(shè)計用于非常高的負(fù)載時,單柱測壓元件變得很高且難以處理(重)。如果負(fù)載由三根或三根以上的柱承擔(dān),每根柱都有自己的一組量具,就可以得到低輪廓的罐。來自所有柱的相應(yīng)量規(guī)串聯(lián)在適當(dāng)?shù)幕菟雇姌虮凵?。其結(jié)果不僅是整體的低姿態(tài),而且在偏離中心或偏離軸負(fù)載時也提高了性能。
壓縮型測力元件不受通常與梁相關(guān)的動量的影響。最終超載能力因此是優(yōu)秀的。然而,相對較小的撓度使得這些傳感器類型對沖擊載荷更敏感。
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